Квант (от лат. quantum — «сколько») — неделимая часть какой-либо величины в физике; общее название определённых порций энергии (квант энергии), (момента количества движения) (углового момента), его проекции и других величин, которыми характеризуют физические свойства микро- (квантовых) систем. В основе понятия лежит представление квантовой механики о том, что некоторые физические величины могут принимать только определённые значения (говорят, что физическая величина (квантуется)). В некоторых важных частных случаях эта величина или шаг её изменения могут быть только целыми кратными некоторого фундаментального значения — и последнее называют квантом. Например, энергия монохроматического электромагнитного излучения (угловой частоты) может принимать значения , где — редуцированная постоянная Планка, а — целое число. В этом случае имеет смысл энергии кванта излучения (иными словами, фотона), а — смысл числа́ этих квантов (фотонов). В смысле, близком к этому, термин квант был впервые введен (Максом Планком) в его классической работе 1900 года — первой работе по квантовой теории, заложившей её основу. Вокруг идеи квантования с начала (1900-х годов) развилась полностью новая физическая концепция, обычно называемая квантовой физикой.
Ныне прилагательное «квантовый» используется в названии ряда областей физики (квантовая механика, квантовая теория поля, (квантовая оптика) и т. д.). Широко применяется термин (квантование), означающий построение квантовой теории некоторой системы или переход от её классического описания к квантовому. Тот же термин употребляется для обозначения ситуации, в которой физическая величина может принимать только дискретные значения — например, говорят, что энергия электрона в атоме «квантуется».
Сам же термин «квант» в настоящее время имеет в физике довольно ограниченное применение. Иногда его употребляют для обозначения частиц или квазичастиц, соответствующих бозонным полям взаимодействия (фотон — квант электромагнитного поля, (фонон) — квант поля звуковых волн в кристалле, (гравитон) — гипотетический квант (гравитационного поля) и т. д.), также о таких частицах говорят как о «квантах возбуждения» или просто «возбуждениях» соответствующих полей.
Кроме того, по традиции «квантом действия» иногда называют постоянную Планка. В современном понимании это название может иметь тот смысл, что постоянная Планка является естественной единицей измерения (действия) и других физических величин такой же размерности (например, (момента импульса)).
Некоторые кванты
Кванты некоторых полей имеют специальные названия:
- фотон — квант электромагнитного поля;
- глюон — квант векторного ((глюонного)) поля в (квантовой хромодинамике) (обеспечивает сильное взаимодействие);
- (гравитон) — гипотетический квант гравитационного поля;
- (бозон Хиггса) — квант (поля Хиггса);
- (фонон) — квант колебательного движения кристалла.
- (хронон) — гипотетический квант времени
Примечания
- Заметим, что это не всегда так. Например, энергия в атоме водорода квантуется: , где n — главное квантовое число. Однако в данном случае невозможно выделить «квант», целым кратным которого она бы была.
Литература
- Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Квантовая механика (нерелятивистская теория). — Издание 6-е, исправленное. — М.: (Физматлит), 2004. — 800 с. — («Теоретическая физика», том III). — .
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер